Cukuru reducēšanas metodes noteikšanai, nozīme



The reducējošie cukuri tās ir biomolekulas, kas darbojas kā reducētāji; tas ir, viņi var ziedot elektronus citai molekulai, ar kuru viņi reaģē. Citiem vārdiem sakot, reducējošais cukurs ir ogļhidrāts, kas savā struktūrā satur karbonilgrupu (C = O).

Šo karbonilgrupu veido oglekļa atoms, kas piestiprināts pie skābekļa atoma, izmantojot divkāršu saiti. Šo grupu var atrast dažādās pozīcijās cukura molekulās, kā rezultātā rodas citas funkcionālās grupas, piemēram, aldehīdi un ketoni.

Aldehīdi un ketoni atrodami vienkāršo cukuru vai monosaharīdu molekulās. Šie cukuri tiek klasificēti ketozēs, ja tiem ir molekulā esošā karbonilgrupa (ketons) vai aldozēs, ja tie satur to galējā stāvoklī (aldehīds)..

Aldehīdi ir funkcionālas grupas, kas var veikt oksidācijas-reducēšanas reakcijas, kas ietver elektronu kustību starp molekulām. Oksidācija notiek, kad molekula zaudē vienu vai vairākus elektronus un samazinās, kad molekula iegūst vienu vai vairākus elektronus.

No esošajiem ogļhidrātu veidiem monosaharīdi ir visi reducējošie cukuri. Piemēram, glikozes, galaktozes un fruktozes darbojas kā reducētāji.

Dažos gadījumos monosaharīdi ir daļa no lielākām molekulām, piemēram, disaharīdiem un polisaharīdiem. Šī iemesla dēļ daži disaharīdi, piemēram, maltoze, arī darbojas kā reducējošie cukuri.

Indekss

  • 1 Metodes reducējošo cukuru noteikšanai
    • 1.1. Benedikta tests
    • 1.2. Fehlinga reaģents
    • 1.3. Tollens reaģents
  • 2 Nozīme
    • 2.1. Medicīnas nozīme
    • 2.2 Maillardas reakcija
    • 2.3 Pārtikas kvalitāte
  • 3 Atšķirība starp reducējošajiem cukuriem un nesamazinošajiem cukuriem
  • 4 Atsauces

Metodes reducējošo cukuru noteikšanai

Benedikta tests

Lai noteiktu reducējošo cukuru klātbūtni paraugā, tas izšķīst verdošā ūdenī. Pēc tam pievieno nelielu daudzumu Benedikta reaģenta un šķīdumam ļauj sasniegt istabas temperatūru. Nākamajās 10 minūtēs risinājumam jāsāk mainīt krāsu.

Ja krāsa mainās zilā krāsā, tad nav redukcijas cukuru, īpaši glikozes. Ja analizējamajā paraugā ir liels glikozes daudzums, tad krāsu izmaiņas mainīsies līdz zaļai, dzeltenai, oranžai, sarkanai un beidzot brūnai.

Benedikta reaģents ir vairāku savienojumu maisījums: tas ietver bezūdens nātrija karbonātu, nātrija citrātu un vara (II) sulfāta pentahidrātu. Pēc parauga pievienošanas šķīdumam sāksies oksīda samazināšanas iespējamās reakcijas.

Ja ir reducējošie cukuri, tie samazinās Benedikta šķīduma vara sulfātu (zilo krāsu) uz vara sulfīdu (sarkanīgu krāsu), kas izskatās kā nogulsnes un ir atbildīgs par krāsu maiņu.

Ne-reducējošie cukuri to nevar izdarīt. Šis īpašais tests nodrošina tikai kvalitatīvu izpratni par reducējošo cukuru klātbūtni; tas nozīmē, ka tas norāda, vai paraugā ir vai nav redukcijas cukuru.

Fehlinga reaģents

Līdzīgi Benedikta testam, Fehling testam nepieciešams, lai paraugs pilnībā izšķīdinātu šķīdumā; Tas tiek darīts siltuma klātbūtnē, lai nodrošinātu, ka tas pilnībā izšķīst. Pēc tam pastāvīgi pievieno Fehling šķīdumu.

Ja ir reducējošie cukuri, šķīdumam ir jāmaina krāsa kā oksīds vai rodas sarkana nogulsne. Ja nav redukcijas cukuru, šķīdums paliks zils vai zaļš. Fehling šķīdums tiek gatavots arī no diviem citiem šķīdumiem (A un B)..

A šķīdums satur ūdenī izšķīdinātu vara (II) sulfāta pentahidrātu un B šķīdums satur kālija nātrija tartrāta tetrahidrātu (Rochelle sāli) un nātrija hidroksīdu ūdenī. Abi šķīdumi tiek samaisīti vienādās daļās, lai iegūtu galīgo testa šķīdumu.

Šo testu izmanto, lai noteiktu monosaharīdus, īpaši aldozes un ketozes. Tie tiek atklāti, kad aldehīds oksidējas uz skābi un veido vara oksīdu.

Pēc saskares ar aldehīda grupu tā tiek reducēta uz vara jonu, kas veido sarkano nogulsni un norāda uz reducējošo cukuru klātbūtni. Ja paraugā nav reducējošo cukuru, šķīdums paliktu zilā krāsā, norādot negatīvu rezultātu šim testam..

Tollens reaģents

Tollens tests, kas pazīstams arī kā sudraba spoguļa tests, ir kvalitatīvs laboratorijas tests, ko izmanto, lai nošķirtu aldehīdu un ketonu. Tas izmanto faktu, ka aldehīdi ir viegli oksidēti, bet ketoni nav.

Tollens testā izmanto maisījumu, kas pazīstams kā Tollens reaģents, kas ir bāzes šķīdums, kas satur sudraba jonus, kas ir saskaņoti ar amonjaku..

Šis reaģents nav komerciāli pieejams tā īsā lietderīgās lietošanas laika dēļ, tāpēc tas ir jāsagatavo laboratorijā, kad to paredzēts izmantot..

Reaģenta sagatavošana ietver divas darbības:

1. solis

Sudraba nitrāta ūdens tiek sajaukts ar ūdens nātrija hidroksīdu.

2. solis

Pilienam pievieno pilienu amonjaka ūdens, līdz nogulsnētais sudraba oksīds pilnībā izšķīst.

Tollens reaģents oksidē aldehīdus, kas atrodas attiecīgajos reducējošajos cukuros. Tāda pati reakcija ietver Tollens reaģenta sudraba jonu reducēšanu, kas tos pārveido par metāla sudrabu. Ja testu veic tīrā mēģenē, veidojas sudraba nogulsnes.

Tādējādi pozitīvs rezultāts ar Tollens reaģentu tiek noteikts, novērojot "sudraba spoguli" testa mēģenē; šis spogulis ir raksturīgs šai reakcijai.

Nozīme

Reducējošo cukuru klātbūtnes noteikšana dažādos paraugos ir svarīga vairākos aspektos, kas ietver medicīnu un gastronomiju.

Nozīme medicīnā

Cukura diabēta slimnieku diagnosticēšanai gadiem ilgi ir izmantoti reducējošo cukuru skrīninga testi. To var izdarīt, jo šo slimību raksturo glikozes līmeņa paaugstināšanās asinīs, un to noteikšana var tikt veikta ar šīm oksidācijas metodēm..

Mērot glikozes reducētā oksidētāja daudzumu, ir iespējams noteikt glikozes koncentrāciju asins vai urīna paraugos.

Tas ļauj pacientam norādīt atbilstošo insulīna daudzumu, kas jāinjicē tā, lai glikozes līmenis asinīs būtu atpakaļ normālā diapazonā.

Maillarda reakcija

Maillard reakcija ietver kompleksu reakciju kopumu, kas rodas, gatavojot dažus pārtikas produktus. Palielinoties pārtikas temperatūrai, reducējošo cukuru karbonilgrupas reaģē ar aminoskābju amino grupām.

Šī gatavošanas reakcija rada daudzveidīgus produktus, un, lai gan daudzi ir labvēlīgi veselībai, citi ir toksiski un pat kancerogēni. Šī iemesla dēļ ir svarīgi zināt parastajā diētā iekļauto reducējošo cukuru ķīmiju.

Kad ēdat pārtiku, kas bagāta ar cieti līdzīgiem kartupeļiem - ļoti augstā temperatūrā (virs 120 ° C) notiek Maillard reakcija.

Šī reakcija notiek starp aminoskābju asparagīnu un reducējošajiem cukuriem, radot akrilamīda molekulas, kas ir neirotoksīns un iespējams kancerogēns..

Pārtikas kvalitāte

Dažu pārtikas produktu kvalitāti var kontrolēt, izmantojot reducējošo cukuru noteikšanas metodes. Piemēram: uz vīniem, sulām un cukurniedru reducējošo cukuru līmeni nosaka kā produkta kvalitātes rādītāju..

Reducējošo cukuru noteikšanai pārtikā Fehling reaģents ar metilēnzilu parasti tiek izmantots kā oksīda samazināšanas indikators. Šī modifikācija ir pazīstama kā Lane-Eynon metode.

Atšķirība starp reducējošajiem cukuriem un nesamazinošajiem cukuriem

Atšķirība starp reducējošajiem un nesamazinošajiem cukuriem ir to molekulārajā struktūrā. Ogļhidrāti, kas samazina citas molekulas, to dara, ziedojot elektronus no brīvajām aldehīda vai ketona grupām.

Tāpēc nesamazinošajiem cukuriem nav struktūru aldehīdu vai brīvu ketonu. Līdz ar to tie rada negatīvus rezultātus reducējošo cukuru noteikšanas testos, piemēram, Fehling vai Benedict testā.

Reducējošie cukuri ietver visus monosaharīdus un dažus disaharīdus, bet ne reducējošie cukuri ietver dažus disaharīdus un visus polisaharīdus..

Atsauces

  1. Benedikts, R. (1907). CUKURA SAMAZINĀŠANAS UN NOVĒRTĒŠANA. Bioloģiskās ķīmijas žurnāls, 3, 101-117.
  2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). Bioķīmija (8. izdevums). W. H. Freemans un uzņēmums.
  3. Chitvoranund, N., Jiemsirilers, S., & Kashima, D. P. (2013). Virsmas apstrādes ietekme uz sudraba plēves adhēziju uz stikla pamatnes, ko izgatavo ar elektrolīzes pārklājumu. Austrālijas keramikas biedrības žurnāls, 49(1), 62-69.
  4. Hildreth, A., Brown, G. (1942). Lane-Eynon metodes modifikācija cukura noteikšanai. Oficiālo analītisko ķīmiķu žurnāla asociācija 25 (3): 775-778.
  5. Jiang, Z., Wang, L., Wu, W., & Wang, Y. (2013). Maillard reakcijas produktu bioloģiskās aktivitātes un fizikāli ķīmiskās īpašības cukura-liellopu kazeīna peptīdu modeļu sistēmās. Pārtikas ķīmija, 141(4), 3837-3845.
  6. Nelsons, D., Kokss, M. & Lehningers, A. (2013). Lehningera bioķīmijas principi (6. \ Tth). W.H. Freeman and Company.
  7. Pedreschi, F., Mariotti, M.S., un Granby, K. (2014). Akrilamīda aktuālie jautājumi: veidošanās, mazināšanas un riska novērtējums. Pārtikas un lauksaimniecības zinātnes žurnāls, 94(1), 9-20.
  8. Rajakylä, E., & Paloposki, M. (1983). Cukuru (un betīna) noteikšana melase ar augstas izšķirtspējas šķidruma hromatogrāfiju. Journal of Chromatography, 282, 595-602.
  9. Scales, F. (1915). CUKURA SAMAZINĀŠANAS NOTEIKŠANA. \ T. Cioloģijas ķīmijas žurnāls, 23, 81-87.
  10. Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). Bioķīmijas pamati: dzīve molekulārā līmenī(5. izdevums). Wiley.